ление полученных расчетных значений долговечности с экспериментальными (рис. 5.162) свидетельствует об их удовлетворительном соответствии при развитии усталостной трещины от ее полудлины 4 = 41,5 мм (начало торможения трещины) и до полудлины /0 = 57 мм, когда трещина полностью пересекает зону действия тормозящих ее рост остаточных напряжений сжатия.

Создание локальной зоны многослойного строения металла перед вершиной развивающейся тращнны

Торможение и/или замедление развития имеющихся в сварных соединениях усталостных трещин может быть достигнуто с помощью известного приема [496], используемого при производстве труб магистральных газопроводов, обладающих повышенной сопротивляемостью протяженным разрушениям. Он сводится к изготовлению труб (а также сосудов высокого давления) из так называемого квазимногослойного металла.

В основу этого решения положены данные о том, что, во-первых, тонкий металл обладает более низкой критической температурой перехода в хрупкое состояние, чем толстый такого же состава, и, во-вторых, несущая способность пакета из нескольких слоев на 10. 15 % выше, так как при одинаковом составе тонкий металл прочнее толстого именно настолько.

Эти соображения позволили автору разработать способ [500, 501] увеличения циклической долговечности сварных соединений путем искусственного создания с помощью обработки взрывом зоны многослойного строения металла на пути развивающейся трещины усталости. Для этого определенный участок металла нагружается или с одной (при опи-рании его на подложку, имеющую заданную акустическую жесткость), или с двух сторон взрывом плоских зарядов бризантного ВВ различной толщины, определяющей количество образующихся слоев. Встречное движение по металлу УВ и последующее их внутреннее отражение наряду с отражением от свободных поверхностей [31] приводит к образованию внутренних расслоений металла на участке обработки. На рис. 5.163 показано поперечное сечение пластины на этом участке. Кроме того, такое нагружение вызывает заметное повышение прочности обработанного металла. Данные соответствующих экспериментов показаны на рис. 5.164, а на рис. 5.165 схематично изображен образец для испытаний на критическое раскрытие трещины.

Рис. 5.163. Макрошлифы участков квазимногослойного строения металла после обработки взрывом